JP6323071B2 - Surface condition inspection method, imprint mold manufacturing method, and imprint method - Google Patents
Surface condition inspection method, imprint mold manufacturing method, and imprint method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6323071B2 JP6323071B2 JP2014041317A JP2014041317A JP6323071B2 JP 6323071 B2 JP6323071 B2 JP 6323071B2 JP 2014041317 A JP2014041317 A JP 2014041317A JP 2014041317 A JP2014041317 A JP 2014041317A JP 6323071 B2 JP6323071 B2 JP 6323071B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inspected
- imprint
- film
- measuring element
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
本発明は、表面状態を検査する方法、インプリントモールドを製造する方法及びインプリント方法に関する。 The present invention relates to a method for inspecting a surface state, a method for manufacturing an imprint mold, and an imprint method.
微細加工技術としてのナノインプリント技術は、基材の表面に微細凹凸パターンが形成されてなる型部材(インプリントモールド)を用い、当該微細凹凸パターンをインプリント樹脂等の被加工物に転写することで微細凹凸パターンを等倍転写するパターン形成技術である(特許文献1参照)。特に、半導体デバイスにおける配線パターン等のさらなる微細化の進行等に伴い、半導体デバイスの製造プロセス等においてナノインプリント技術が益々注目されている。 Nanoimprint technology as a microfabrication technology uses a mold member (imprint mold) in which a fine concavo-convex pattern is formed on the surface of a substrate, and transfers the fine concavo-convex pattern onto a workpiece such as an imprint resin. This is a pattern formation technique for transferring a fine concavo-convex pattern at an equal magnification (see Patent Document 1). In particular, with the progress of further miniaturization of wiring patterns and the like in semiconductor devices, nanoimprint technology is gaining more and more attention in semiconductor device manufacturing processes and the like.
ナノインプリント技術としては、インプリント樹脂として熱可塑性樹脂を用い、熱を印加することにより微細凹凸パターンを転写する熱インプリント技術と、インプリント樹脂として光硬化性樹脂を用い、光を照射することにより微細凹凸パターンを転写する光インプリント技術とが知られている。 As nanoimprint technology, a thermoplastic resin is used as an imprint resin, a heat imprint technology that transfers a fine uneven pattern by applying heat, and a photo-curable resin is used as an imprint resin, and light is irradiated. An optical imprint technique for transferring a fine uneven pattern is known.
このナノインプリント技術、特に光インプリント技術に用いられるインプリントモールドを構成する材料として、一般に石英ガラスが用いられているが、石英ガラスにより構成されるインプリントモールドは、インプリント樹脂との離型性が相対的に悪い。そのため、微細凹凸パターンを転写したインプリント樹脂からインプリントモールドを離型する際に、転写パターンに欠陥が生じるおそれがある。このような問題を解決し、インプリントモールドの離型性能を向上させるために、従来、インプリントモールドの微細凹凸パターンを被覆するようにして離型層を形成する方法が提案されている。 Quartz glass is generally used as a material for the imprint mold used in this nanoimprint technology, particularly optical imprint technology, but the imprint mold composed of quartz glass is releasable from the imprint resin. Is relatively bad. Therefore, when the imprint mold is released from the imprint resin to which the fine concavo-convex pattern is transferred, there is a possibility that a defect is generated in the transfer pattern. In order to solve such problems and improve the mold release performance of the imprint mold, a method of forming a mold release layer so as to cover the fine uneven pattern of the imprint mold has been proposed.
また、上記離型性能を向上させて転写パターンに欠陥が生じるのを防止する目的で、インプリント樹脂による転写パターンが被転写基板上にインプリント樹脂との密着性が良好な密着層を形成する方法も提案されている。 Further, for the purpose of improving the mold release performance and preventing the transfer pattern from being defective, the transfer pattern made of the imprint resin forms an adhesion layer having good adhesion with the imprint resin on the transfer substrate. A method has also been proposed.
このような離型層や密着層が均一に形成されていないと、転写パターンに欠陥が生じるのを防止することができなくなってしまう。そこで、転写パターンへの欠陥発生をより効果的に防止するために、インプリントモールド上の離型層や被転写基板上の密着層の表面状態を精確に把握することが重要となる。 If such a release layer and an adhesion layer are not formed uniformly, it becomes impossible to prevent the transfer pattern from being defective. Therefore, in order to more effectively prevent the occurrence of defects in the transfer pattern, it is important to accurately grasp the surface state of the release layer on the imprint mold and the adhesion layer on the transferred substrate.
このような密着層や離型層は、モノレイヤー単位の薄膜として形成されているため、膜の表面状態を測定する方法として一般的な光学的方法などでは、当該薄膜の表面状態を定量的に、精確に把握することができないという問題がある。 Since such an adhesion layer or a release layer is formed as a thin film in monolayer units, the surface state of the thin film is quantitatively determined by a general optical method as a method for measuring the surface state of the film. There is a problem that it cannot be accurately grasped.
そこで、上記のような膜表面等の状態を把握する方法として、従来、インプリントモールドの表面の濡れ性を指標として表面状態を評価する方法(特許文献2参照)、AFMのカンチレバーを膜表面に接近又は接触させて、カンチレバーの探針先端と膜表面との間の物理力によるカンチレバーのたわみ(変位)を指標として表面状態を評価する方法(特許文献3参照)等が知られている。 Therefore, as a method of grasping the state of the film surface and the like as described above, conventionally, a method of evaluating the surface state using the wettability of the surface of the imprint mold as an index (see Patent Document 2), an AFM cantilever on the film surface A method of evaluating the surface state by using the deflection (displacement) of the cantilever due to the physical force between the tip of the cantilever and the surface of the membrane as an index is described (see Patent Document 3).
上記特許文献2に記載の方法においては、インプリントモールドの表面の濡れ性を、インプリントモールドの表面に滴下した水滴等の接触角を測定することにより求めている。このようにインプリントモールドの表面上の水滴等の接触角を測定すれば、その表面状態を把握することができるものの、水滴等の付着により、インプリントモールドの表面を汚染してしまうという問題がある。
In the method described in
また、インプリント処理に用いられる被転写基板やインプリントモールド等の表面に成膜されている密着層や離型層等が均一な単分子層として成膜されていることにより、転写パターンの欠陥等の発生を防止することができる。しかし、密着層や離型層等の一部が積層構造や網目構造として成膜されている場合であっても、水滴等の接触角の測定によっては、そのような表面状態を精確に把握することができないという問題がある。接触角は、測定対象としての基板等の最表面に位置する官能基の種類により決まるため、基板等の表面に成膜されている密着層や離型層等が単分子層として成膜されていても、積層構造や網目構造として成膜されていても、最表面に位置する官能基の種類が同一であれば、接触角に変化がないためである。 In addition, due to the formation of a uniform monomolecular layer on the surface of the substrate to be transferred, imprint mold, etc. used for imprint processing, the transfer layer has a defect. Etc. can be prevented. However, even when a part of the adhesion layer or release layer is formed as a laminated structure or a network structure, it is possible to accurately grasp such a surface state by measuring the contact angle of water droplets or the like. There is a problem that can not be. Since the contact angle is determined by the type of functional group located on the outermost surface of the substrate or the like as the measurement target, the adhesion layer or release layer formed on the surface of the substrate or the like is formed as a monomolecular layer. However, even if the film is formed as a laminated structure or a network structure, the contact angle does not change if the type of the functional group located on the outermost surface is the same.
上記特許文献3に記載の方法においては、AFMのカンチレバーを用いて表面状態を把握している。AFMのカンチレバーを用いることで、被検査物の表面の汚染の問題は生じず、また密着層や離型層等の成膜状態(単分子層、積層構造、網目構造等)の把握が可能であるものの、カンチレバーの磨耗等により、表面状態を再現性良く評価することが困難であるという問題がある。
In the method described in
上記課題に鑑みて、本発明は、インプリントモールドや被転写基板等の被検査物の表面を汚染することなく、当該被検査物の表面状態を精確に、良好な再現性をもって評価することのできる表面状態検査方法、並びに当該表面状態検査方法を利用したインプリントモールド製造方法及びインプリント方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention can accurately and accurately evaluate the surface state of an object to be inspected without contaminating the surface of the object to be inspected such as an imprint mold or a transfer substrate. It is an object of the present invention to provide a surface condition inspection method that can be performed, and an imprint mold manufacturing method and imprint method using the surface condition inspection method.
上記課題を解決するために、本発明は、被検査物の表面の状態を検査する方法であって、曲面を有する測定子を準備し、前記測定子の前記曲面を前記被検査物の表面に接触させる工程と、前記被検査物の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査物の表面から離間させる工程とを有し、前記被検査物が、一の面と当該一の面に対向する他の面とを有する基材の前記一の面側及び前記他の面側のいずれか一方に微細凹凸パターンが設けられてなるインプリントモールドであって、前記被検査物の表面が、前記微細凹凸パターンが設けられている面に形成されている離型層の表面であり、前記測定子の前記曲面を前記離型層の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求め、前記離型層の離型性能と前記荷重の最大値との相関関係に基づいて、前記表面状態として前記離型層の離型性能を評価することを特徴とする表面状態検査方法を提供する(発明1)。 In order to solve the above problems, the present invention is a method for inspecting the state of the surface of an object to be inspected, comprising preparing a probe having a curved surface, and applying the curved surface of the probe to the surface of the object to be inspected. And a step of separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the inspection object from the surface of the inspection object, wherein the inspection object includes one surface and the one surface. An imprint mold in which a fine concavo-convex pattern is provided on any one of the one surface side and the other surface side of a base material having another surface facing the surface, and the surface of the inspection object Is the surface of the release layer formed on the surface on which the fine concavo-convex pattern is provided, and the curved surface of the measuring element is in contact with the surface of the release layer until it is separated from the surface. Measure the load change on the probe and measure the maximum load Determined, on the basis of the correlation between the release performance to the maximum value of the load of the release layer, provide a surface state inspection method and evaluating the release performance of the release layer as the surface condition (Invention 1)
表面状態を検査する対象としての被検査物の表面に測定子の曲面を接触させると、被検査物の表面(表面の分子(原子))と測定子の曲面(曲面の分子(原子))との間に、互いに引き合う分子間(原子間)相互作用(分子間力)が生じる。そして、互いに接触する被検査物の表面と測定子の曲面とを離間させると、この相互作用の影響により、測定子にかかる荷重が変化し、また被検査物の表面状態に応じて荷重の最大値が変動する。そのため、本発明(発明1)によれば、当該測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求めることで、被検査物の表面状態を精確に評価することができる。また、被検査物の表面に測定子を接触させるだけで、水滴等を付着させることなく当該表面状態を評価することができるため、本発明(発明1)によれば、被検査物の表面を汚染させることがないという効果もそうする。 When the surface of the object to be inspected is in contact with the surface of the object to be inspected, the surface of the object to be inspected (surface molecules (atoms)) and the surface of the object to be inspected (surface molecules (atoms)) Intermolecular (atomic) interaction (intermolecular force) that attracts each other occurs. When the surface of the inspected object that contacts each other and the curved surface of the measuring element are separated from each other, the load applied to the measuring element changes due to the influence of this interaction, and the maximum load depends on the surface condition of the inspecting object. The value fluctuates. Therefore, according to the present invention (Invention 1), the surface state of the object to be inspected can be accurately evaluated by measuring the change in the load applied to the probe and obtaining the maximum value of the load. In addition, according to the present invention (invention 1), the surface of the object to be inspected can be evaluated simply by bringing a measuring element into contact with the surface of the object to be inspected without attaching water droplets or the like. So does the effect of not polluting.
本発明は、被検査物の表面の状態を検査する方法であって、曲面を有する測定子を準備し、前記測定子の前記曲面を前記被検査物の表面に接触させる工程と、前記被検査物の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査物の表面から離間させる工程とを有し、前記被検査物が、インプリントモールドを用いたインプリント処理にて用いられる、一の面と当該一の面に対向する他の面とを有する被転写基板であって、前記被検査物の表面が、前記被転写基板の前記一の面及び前記他の面のいずれか一方に形成されている密着層の表面であり、前記測定子の前記曲面を前記密着層の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求め、前記インプリント処理に用いられるインプリント樹脂に対する前記密着層の密着力と前記荷重の最大値とに基づいて、前記表面状態として前記密着層の密着力を評価することを特徴とする表面状態検査方法を提供する(発明2)。 The present invention is a method for inspecting the state of the surface of an object to be inspected, comprising preparing a probe having a curved surface, bringing the curved surface of the probe into contact with the surface of the object to be inspected, and the object to be inspected A step of separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the object from the surface of the object to be inspected, and the object to be inspected is used in an imprint process using an imprint mold. And a surface to be inspected, wherein the surface of the object to be inspected is one of the one surface and the other surface of the substrate to be transferred. It is the surface of the adhesion layer that is formed, and the change in the load applied to the probe from the time when the curved surface of the probe is brought into contact with the surface of the adhesion layer to the separation is measured, and the maximum of the load is measured. The value used for the imprint process is obtained. Based on the adhesion of the adhesive layer to the print resin and the maximum value of the load, it provides a surface state inspection method and evaluating the adhesion of the adhesive layer as the surface state (invention 2).
被検査物の表面の状態を検査する方法であって、曲面を有する測定子を準備し、前記測定子の前記曲面を前記被検査物の表面に接触させる工程と、前記被検査物の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査物の表面から離間させる工程とを有し、前記被検査物が、一の面と当該一の面に対向する他の面とを有し、前記一の面及び前記他の面の何れか一方に金属層が形成されている透明基板であり、前記測定子の前記曲面を前記金属層の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求め、前記金属層の表面の組成と前記荷重の最大値との相関関係に基づいて、前記表面状態として前記金属層の表面の組成を評価することを特徴とする表面状態検査方法を提供する(発明3)。上記発明(発明3)においては、前記金属層の表面における金属及び酸素の組成比と前記荷重の最大値との相関関係に基づいて、前記表面状態としての前記金属層の表面における金属及び酸素の組成比を評価してもよい(発明4)。 A method for inspecting the state of the surface of an object to be inspected, comprising preparing a probe having a curved surface, bringing the curved surface of the probe into contact with the surface of the object to be inspected, and a surface of the object to be inspected Separating the probe having the curved surface from the surface of the object to be inspected, and the object to be inspected has one surface and another surface facing the one surface, A transparent substrate in which a metal layer is formed on any one of the one surface and the other surface, and the curved surface of the measuring element is in contact with the surface of the metal layer until it is separated from the surface. The change in the load applied to the probe is measured to obtain the maximum value of the load, and based on the correlation between the composition of the surface of the metal layer and the maximum value of the load, the surface state of the surface of the metal layer is determined as the surface state. A surface condition inspection method characterized by evaluating a composition is provided. 3). In the said invention (invention 3), based on the correlation of the composition ratio of the metal and oxygen in the surface of the said metal layer, and the maximum value of the said load, the metal and oxygen in the surface of the said metal layer as the said surface state The composition ratio may be evaluated (Invention 4).
上記発明(発明3)においては、前記金属層の表面における酸化の有無と前記荷重の最大値との相関関係に基づいて、前記表面状態としての前記金属層の表面における酸化の有無を評価してもよい(発明5)。 In the above invention (Invention 3), the presence or absence of oxidation on the surface of the metal layer as the surface state is evaluated based on the correlation between the presence or absence of oxidation on the surface of the metal layer and the maximum value of the load. (Invention 5).
また、本発明は、微細凹凸パターンと、少なくとも当該微細凹凸パターン上に形成されている離型層とを有するインプリントモールドの製造方法であって、前記インプリントモールドを構成する材料と実質的同一材料の試料片に前記離型層と同一材料の被検査膜を形成する工程と、曲面を有する測定子を準備し、前記試料片に形成した前記被検査膜の表面に前記測定子の前記曲面を接触させる工程と、前記被検査膜の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査膜表面から離間させる工程と、前記測定子の前記曲面を前記被検査膜の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求める工程と、前記荷重の最大値と前記被検査膜の成膜条件との相関関係を求める工程と、前記相関関係に基づいて前記離型層の成膜条件を決定する工程と、前記離型層の成膜条件に基づいて、少なくとも前記微細凹凸パターン上に離型層を形成する工程とを有することを特徴とするインプリントモールドの製造方法を提供する(発明6)。 The present invention is also a method for producing an imprint mold having a fine concavo-convex pattern and at least a release layer formed on the fine concavo-convex pattern, and is substantially the same as the material constituting the imprint mold. A step of forming a film to be inspected of the same material as the release layer on a sample piece of material, and a probe having a curved surface are prepared, and the curved surface of the probe on the surface of the film to be inspected formed on the sample piece Contacting the surface of the film to be inspected, separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the film to be inspected from the surface of the film to be inspected, and bringing the curved surface of the measuring element into contact with the surface of the film to be inspected A step of measuring a change in load applied to the probe from the time it is separated to obtaining a maximum value of the load, and obtaining a correlation between the maximum value of the load and the film formation condition of the film to be inspected Process and Determining a film forming condition for the release layer based on the correlation, and forming a mold release layer on at least the fine concavo-convex pattern based on the film forming condition for the release layer. An imprint mold manufacturing method is provided (Invention 6 ).
さらに、本発明は、微細凹凸パターンと、少なくとも当該微細凹凸パターン上に形成されてなる離型層とを有するインプリントモールドを用いて、被転写基板上のインプリント樹脂に当該微細凹凸パターンを接触させて、前記被転写基板上に前記微細凹凸パターンを転写するインプリント方法であって、前記インプリントモールドと実質的同一材料の基材上に前記離型層と同一材料の被検査膜を、前記インプリントモールドにおける前記離型層の成膜条件と同一の成膜条件で形成してなる試験片を準備する工程と、曲面を有する測定子を準備し、前記試験片の前記被検査膜に前記測定子の前記曲面を接触させる工程と、前記被検査膜の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査膜の表面から離間させる工程と、前記測定子の前記曲面を前記被検査膜の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求める工程と、前記荷重の最大値を指標として前記インプリントモールドの前記離型層の離型性能を評価する工程とを有し、前記インプリントモールドの前記離型層の離型性能が所定の基準を満たす場合に、当該インプリントモールドを用いて前記被転写基板上のインプリント樹脂に前記微細凹凸パターンを接触させて、前記被転写基板上に前記微細凹凸パターンを転写することを特徴とするインプリント方法を提供する(発明7)。 Furthermore, the present invention uses an imprint mold having a fine concavo-convex pattern and at least a release layer formed on the fine concavo-convex pattern, and makes contact with the imprint resin on the substrate to be transferred. Then, an imprint method for transferring the fine concavo-convex pattern onto the substrate to be transferred, wherein an inspection film made of the same material as that of the release layer is formed on a substrate that is substantially the same material as the imprint mold. A step of preparing a test piece formed under the same film formation conditions as the film formation conditions of the release layer in the imprint mold, and a probe having a curved surface are prepared, and the test piece of the test piece is formed on the film to be inspected. A step of bringing the curved surface of the measuring element into contact, a step of separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the film to be inspected from the surface of the film to be inspected, and the front of the measuring element Measuring a change in the load applied to the measuring element from the time when the curved surface is brought into contact with the surface of the film to be inspected until the curved surface is separated, and determining the maximum value of the load, and using the maximum value of the load as an index A step of evaluating the release performance of the release layer of the imprint mold, and when the release performance of the release layer of the imprint mold satisfies a predetermined standard, the imprint mold is used. Provided is an imprint method, wherein the fine uneven pattern is transferred onto the transfer substrate by bringing the fine uneven pattern into contact with an imprint resin on the transfer substrate (Invention 7 ).
さらにまた、本発明は、微細凹凸パターンを有するインプリントモールドを用い、密着層を有する被転写基板上のインプリント樹脂に当該微細凹凸パターンを接触させて、前記被転写基板上に前記微細凹凸パターンを転写するインプリント方法であって、前記被転写基板と実質的同一材料の基材上に前記密着層と同一材料の被検査膜を、前記被転写基板における前記密着層の成膜条件と同一の成膜条件で形成してなる試験片を準備する工程と、曲面を有する測定子を準備し、前記被転写基板の前記被検査膜に前記測定子の前記曲面を接触させる工程と、前記被検査膜の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査膜表面から離間させる工程と、前記測定子の前記曲面を前記被検査膜の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求める工程と、前記荷重の最大値を指標として前記被転写基板の前記密着層の密着力を評価する工程とを有し、前記被転写基板の前記密着層の密着力が所定の基準を満たす場合に、当該被転写基板上のインプリント樹脂に前記インプリントモールドの前記微細凹凸パターンを接触させて、前記被転写基板上に前記微細凹凸パターンを転写することを特徴とするインプリント方法を提供する(発明8)。 Furthermore, the present invention uses an imprint mold having a fine concavo-convex pattern, contacts the imprint resin on the transfer substrate having an adhesion layer, and makes the fine concavo-convex pattern on the transfer substrate. A film to be inspected having the same material as that of the adhesive layer on a substrate having substantially the same material as that of the substrate to be transferred, the same as the film forming conditions of the adhesive layer on the substrate to be transferred. Preparing a test piece formed under the film forming conditions, preparing a probe having a curved surface, bringing the curved surface of the probe into contact with the film to be inspected of the transfer substrate, The step of separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the inspection film from the surface of the film to be inspected, and the time between contacting the curved surface of the measuring element to the surface of the inspection film and separating the surface Measuring the change of the load applied to the measuring element to obtain the maximum value of the load, and evaluating the adhesion force of the adhesion layer of the substrate to be transferred using the maximum value of the load as an index, When the adhesion of the adhesion layer of the substrate to be transferred satisfies a predetermined standard, the fine uneven pattern of the imprint mold is brought into contact with the imprint resin on the substrate to be transferred to the substrate to be transferred. Provided is an imprint method characterized by transferring the fine uneven pattern (Invention 8 ).
なお、本発明において「実質的同一材料」とは、インプリントモールドや被転写基板等の基材等を構成する主材料が少なくとも同一であることを意味し、当該基材等に含まれる不純物の種類や量が相違するものであっても、実質的同一材料であるものとする。 In the present invention, “substantially the same material” means that the main materials constituting the base material such as the imprint mold and the substrate to be transferred are at least the same, and the impurities contained in the base material etc. Even if the types and amounts are different, the materials are substantially the same.
本発明によれば、インプリントモールドや被転写基板等の被検査物の表面を汚染させることなく、当該被検査物の表面状態を精確に、良好な再現性をもって評価することのできる表面状態検査方法、並びに当該表面状態検査方法を利用したインプリントモールド製造方法及びインプリント方法を提供することができる。 According to the present invention, a surface state inspection that can accurately and accurately evaluate the surface state of the inspection object without contaminating the surface of the inspection object such as an imprint mold or a transfer substrate. A method and an imprint mold manufacturing method and imprint method using the surface condition inspection method can be provided.
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
〔表面状態検査方法〕
図1は、本実施形態に係る表面状態検査方法の各工程を側面図にて示す工程フロー図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Surface condition inspection method]
FIG. 1 is a process flow diagram showing each step of the surface state inspection method according to the present embodiment in a side view.
まず、表面状態を検査する対象である被検査物1と、曲面2Aを有する測定子2とを準備し(図1(A))、被検査物1の表面1Aに測定子2の曲面2Aを接触させる(図1(B))。
First, an inspection object 1 to be inspected for a surface state and a measuring
本実施形態において、被検査物1は、特に限定されるものではなく、例えば、基材11上に薄膜12が形成されているものであってもよいし、薄膜12を有しない基材11であってもよい。基材11上に薄膜12が形成されているものとしては、微細凹凸パターンの形成されている面に離型層が形成されてなるインプリントモールド、一面に密着層が形成されてなる被転写基板(シリコンウェハ等)、基板(石英ガラス基板等)の一面に金属クロム等のハードマスク層が形成されてなるマスクブランク等を例示することができる。このように、薄膜12は、基材11に対して膜厚の薄い層であって、典型的には、離型層、密着層、ハードマスク層等を例示することができる。また、薄膜12を有しない基材11としては、離型層を有しないインプリントモールド、密着層等を有しない被転写基板(シリコンウェハ等)、ハードマスク層を有しない基板(石英ガラス基板等)等を例示することができる。なお、当該被検査物として、被検査物を模した試料片(例えば、インプリントモールド、被転写基板、マスクブランク等と同一材料の基材上に、同一処理条件にて離型層、密着層、ハードマスク層等が形成されてなる試料片等)等が用いられてもよい。
In the present embodiment, the inspection object 1 is not particularly limited. For example, the
また、実質的な検査対象となる被検査物1の表面1Aとしては、被検査物1が薄膜12を有する基材11であれば薄膜12の表面1Aであり、薄膜12を有しない基材11であれば基材11の表面1Aである。例えば、当該被検査物1の表面1Aには、インプリントモールドの表面(微細凹凸パターンの形成されている面)に形成されている離型層、被転写基板(シリコンウェハ等)の一面に形成されている密着層、基板(石英ガラス基板等)の一面に形成されているハードマスク層のような基材表面に形成されている薄膜の表面の他、当該薄膜の形成されていない基板(シリコンウェハ等の被転写基板、石英ガラス基板等)の表面等も含まれる。
Further, the
測定子2としては、表面状態を検査する対象である被検査物1の表面1Aに接触させ得る曲面2Aを有している。被検査物1の表面1Aに接触する測定子2の面が平面であると、被検査物1と測定子2との接触時や離間時における当該平面と被検査物1の表面1Aとの平行度により、両者間に働く分子間力に差が生じてしまい、測定子2にかかる荷重の測定精度が低下してしまう。測定子2が曲面2Aを有し、当該曲面2Aを被検査物1の表面1Aに接触させることで、上記のような測定精度の低下という問題が生じなくなる。
The measuring
測定子2の曲面2Aの曲率半径は、特に制限されるものではなく、検査対象である被検査物1の種類や、検査をする領域の大きさ等に応じて適宜選択され得るものである。また、測定子2の材質も、被検査物1の種類等に応じて適宜選択され得るものであり、例えば、ガラス、カーボン、ゴム等を例示することができる。なお、測定子2は、その表面(少なくとも曲面2A)に薄膜(密着層、離型層等と同一材料の薄膜等)を形成する等の表面処理がなされているものであってもよい。
The radius of curvature of the
次に、測定子2を相対的に上昇させるように被検査物1と測定子2とを離間させながら、測定子2にかかる荷重(荷重の変化)を測定する(図1(C))。そして、その測定結果に基づいて上記荷重の最大値を求め、当該荷重の最大値を指標として被検査物1の表面状態を評価する。
Next, the load applied to the measuring element 2 (change in load) is measured while the object 1 and the measuring
被検査物1の表面1Aと測定子2の曲面2Aとを接触させると、被検査物1の表面1Aにおける分子(原子)と測定子2の曲面2Aの分子(原子)との間に、互いに引き合う分子間(原子間)相互作用が生じる。この相互作用により、被検査物1と測定子2とを離間させるときに測定子2にかかる荷重が大きくなるように変化する。そして、分子間(原子間)相互作用による引力(分子間力)は、被検査物1と測定子2とが所定の距離まで離間すると、両者間において作用しなくなり、測定子2にかかる荷重が小さくなる(実質的にゼロになる)。この分子間(原子間)相互作用により被検査物1と測定子2との間に作用する引力(分子間力)の大きさ(測定子2にかかる荷重の大きさ(最大値))は、被検査物1の表面状態により変動する。
When the
図2に示すグラフのように、被検査物1と測定子2とを離間し始めると、離間しようとする両者間に引力(分子間力)が作用し、測定子2にかかる荷重が徐々に大きくなる。そして、上記分子間力が働かなくなる距離まで被検査物1と測定子2とを離間すると、測定子2にかかる荷重が小さくなり、実質的にゼロになる。この荷重の最大値が、被検査物1の表面状態との間に相関関係を有するため、当該荷重の最大値を指標として被検査物1の表面状態を精確に評価することができる。
As shown in the graph of FIG. 2, when the object to be inspected 1 and the
例えば、被検査物1が、シランカップリング剤等の密着層の形成されたシリコンウェハである場合、シランカップリング剤等の密着層を形成するときの処理条件及びその処理条件で形成された密着層の密着力と、上記荷重の最大値との間には、所定の相関関係がある。そのため、測定子2をシリコンウェハ上の密着層に接触させた後、密着層と測定子2とを離間させながら測定子2にかかる荷重を測定することで、その荷重の最大値を指標としてシリコンウェハ上の密着層の密着力を精確に評価することができる。
For example, when the object to be inspected 1 is a silicon wafer on which an adhesion layer such as a silane coupling agent is formed, the processing conditions for forming an adhesion layer such as a silane coupling agent and the adhesion formed under the processing conditions There is a predetermined correlation between the adhesion of the layers and the maximum value of the load. Therefore, after the
また、シランカップリング剤等の密着層の膜構造(単分子層構造、積層構造や網目構造等)も、密着層の密着力と上記荷重の最大値との間の相関関係により評価することができる。すなわち、当該密着層の膜構造と密着力との間には所定の相関関係があるため、上記荷重の最大値を求めることで、その最大値を指標として密着層の密着力を求めることができ、それにより密着層の膜構造を精確に評価することができる。 In addition, the film structure (monomolecular layer structure, laminated structure, network structure, etc.) of the adhesion layer such as a silane coupling agent can be evaluated by the correlation between the adhesion force of the adhesion layer and the maximum value of the load. it can. That is, since there is a predetermined correlation between the film structure of the adhesion layer and the adhesion force, the adhesion force of the adhesion layer can be obtained using the maximum value as an index by obtaining the maximum value of the load. Thereby, the film structure of the adhesion layer can be accurately evaluated.
被検査物1及び測定子2間に働く分子間(原子間)相互作用は、測定子2の曲面2Aの分子及び被検査物1の表面Aの分子の種類に応じて生じるものであり、例えば、水素結合、ファンデルワールス力、双極子相互作用、イオン間相互作用等が挙げられる。
The intermolecular (interatomic) interaction acting between the test object 1 and the
上述した荷重の最大値は、2つの物体間(被検査物1と測定子2との間)に作用する引力(分子間力)による、測定子2にかかる荷重の変化を測定可能な装置を用いて測定すればよく、例えば、表面力測定装置(ESF−5000,エリオニクス社製)等を用いることができる。
The maximum value of the load described above is a device that can measure a change in load applied to the
上述したように、本実施形態に係る表面状態検査方法によれば、被検査物1の表面1Aに測定子2の曲面2Aを接触させ、その後両者を離間させることで、被検査物1の表面状態を精確に評価することができるため、被検査物1の表面1Aを汚染させることがない。また、単に測定子2の曲面2Aを被検査物1の表面1Aに接触させるだけであるため、測定子2の曲面2Aが磨耗することもなく、被検査物1の表面状態を精確に、かつ良好な再現性をもって評価することができる。
As described above, according to the surface condition inspection method according to the present embodiment, the
〔インプリントモールドの製造方法〕
次に、本実施形態におけるインプリントモールドの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図3は、本実施形態におけるインプリントモールドの製造方法を切断端面図にて示す工程フロー図である。
[Imprint Mold Manufacturing Method]
Next, the manufacturing method of the imprint mold in this embodiment is demonstrated, referring drawings. FIG. 3 is a process flow diagram showing the imprint mold manufacturing method according to the present embodiment in a cut end view.
まず、金属クロム等により構成されるハードマスク層32が一面31Aに形成されている石英基板等の透明基板31を、インプリントモールド用基材3として準備する(図3(A)参照)。そして、上述した本実施形態に係る表面状態検査方法により、当該インプリントモールド用基材3の表面状態、すなわちハードマスク層32の表面3Aの表面状態を評価する。なお、本実施形態において、「透明」とは、波長300〜450nmの光線の透過率が85%以上であることを意味し、好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上である。
First, a
石英基板等の透明基板31の一面31Aに形成されているハードマスク層32は、後工程にてエッチングされ、石英基板等の透明基板31をエッチングするためのハードマスクパターン32P(図3(C)参照)となる。このハードマスクパターン32Pが高精度に形成されることで、当該ハードマスクパターン32Pをマスクとして用いたエッチング処理を高精度に行うことができ、透明基板31上に高精度の微細凹凸パターン33(図3(D)参照)を形成することができる。ここで、ハードマスク層32の表面状態によっては、ハードマスクパターン32P(図3(C)参照)の精度が低下するおそれがある。例えば、ハードマスク層32が金属クロムにより構成される場合、経時的に金属クロムが酸化されてしまうことがある。金属クロムが酸化されてしまうと、ハードマスク層32のエッチングレートが変動するため、エッチング精度が低下してしまう。そのため、ハードマスク層32の表面状態を評価することにより、所定のエッチングレートでハードマスク層32をエッチングして高精度のハードマスクパターン32Pを形成することができ、高精度の微細凹凸パターン33を有するインプリントモールド30(図3(D)参照)の製造が可能となる。
The
上記表面状態検査方法によりハードマスク層32の表面状態を評価し、その表面状態が良好であると評価される場合、フォトリソグラフィー法等により、ハードマスク層32上にレジストパターンRPを形成する(図3(B)参照)。
When the surface state of the
次に、当該レジストパターンRPをマスクとしてハードマスク層32をエッチング(ドライエッチング)し、ハードマスクパターン32Pを形成する(図3(C)参照)。上述した表面状態検査方法によりハードマスク層32の表面状態が良好である(ハードマスク層32を構成する金属クロムが酸化されていない)と評価されているため、所定のエッチングレートでのエッチング処理により、高精度のハードマスクパターン32Pが形成され得る。
Next, the
最後に、ハードマスクパターン32Pをマスクとして用いて透明基板31をエッチング(ドライエッチング)し、微細凹凸パターン33を形成した後、ハードマスクパターン32Pを除去する(図3(D)参照)。ハードマスクパターン32Pが高精度に形成されているため、そのハードマスクパターン32Pをマスクとして形成される微細凹凸パターン33もまた、高精度に形成される。よって、本実施形態におけるインプリントモールドの製造方法によれば、高精度の微細凹凸パターン33を有するインプリントモールド30を製造することができる。
Finally, the
〔インプリント方法〕
次に、本実施形態におけるインプリント方法を説明する。図4は、本実施形態におけるインプリント方法を切断端面図にて示す工程フロー図である。
[Imprint method]
Next, an imprint method according to this embodiment will be described. FIG. 4 is a process flow diagram showing the imprint method in the present embodiment in a cut end view.
まず、インプリント方法に用いられる被転写基板40と、微細凹凸パターン51を有し、微細凹凸パターン51の形成されている面に離型層52が形成されているインプリントモールド50とを準備し(図4(A)参照)、インプリントモールド50の表面状態及び被転写基板40の表面状態を、本実施形態に係る表面状態検査方法により評価する。
First, a
インプリントモールド50及び被転写基板40の表面状態を本実施形態に係る表面状態検査方法により検査する場合、特に測定子2(図1参照)をインプリントモールド50及び被転写基板40の表面に接触させる工程(図1(B)参照)において、インプリントモールド50の微細凹凸パターン51の形成されていない領域や、被転写基板40の転写領域(インプリント方法によりパターンが形成される領域)以外の領域に測定子2を接触させるのが好ましい。例えば、インプリントモールド50の微細凹凸パターン51の形成されている領域の外側の領域であって、インプリント処理時にインプリント樹脂に接触する領域や、被転写基板40の外縁近傍の領域であって、インプリント方法によりパターンの形成されない領域に測定子2を接触させるのが好ましい。
When the surface states of the
被転写基板40としては、本実施形態におけるインプリント方法によりパターンを形成する目的に応じて適宜選択され得るものであるが、薄膜42が基材41の一面41Aに形成されているものを用いてもよいし、当該薄膜42を有しない基材41を用いてもよい。上記被転写基板40としては、例えば、一面側に金属クロム等のハードマスク層が形成されている石英基板等の透明基板、一面に密着層が形成されているシリコンウェハ等の半導体基板を挙げることができる。
The
本実施形態に係る表面状態検査方法により、インプリントモールド50の表面状態及び被転写基板40の表面状態がいずれもインプリント処理に適している(例えば、離型層52の離型性能が所望とする範囲内である、密着層の密着力が所望とする範囲内である等)と評価された場合、当該被転写基板40上にインプリント樹脂61を塗布し、インプリントモールド50の微細凹凸パターン51とインプリント樹脂61とを接触させて、その後インプリント樹脂61を硬化させる(図4(B)参照)。
By the surface state inspection method according to the present embodiment, both the surface state of the
一方、被転写基板40の表面状態がインプリント処理に適していないと評価された場合、表面状態がインプリント処理に適した他の被転写基板40を準備し、インプリント処理(図4(B)参照)を実行する。また、インプリントモールド50の表面状態がインプリント処理に適していないと評価された場合、インプリントモールド50の離型層52を再形成した後に、インプリント処理(図4(B)参照)を実行する。
On the other hand, when it is evaluated that the surface state of the
最後に、硬化後のインプリント樹脂61からインプリントモールド50を剥離する(図4(C)参照)。これにより、被転写基板40上のインプリント樹脂61にインプリントモールド50の微細凹凸パターン51を転写することができる。
Finally, the
上述した本実施形態におけるインプリント方法によれば、本実施形態に係る表面状態検査方法によりインプリントモールド50の表面状態及び被転写基板40の表面状態を評価することができるため、インプリント処理に適していない表面状態を有する被転写基板40のみを排除することができるとともに、インプリント処理に適した表面状態を有するインプリントモールド50を用いることができる。その結果、パターン欠陥等を生じさせることなくインプリントモールド50の微細凹凸パターン51を高精度にインプリント樹脂61に転写することができる。
According to the imprint method in the present embodiment described above, the surface state of the
特に、インプリントモールド50を用いたインプリント処理を継続的に実施すると、インプリントモールド50の表面状態が変化する。すなわち、インプリントモールド50の表面(微細凹凸パターン51の形成されている面)に設けた離型層52の離型性能が、インプリント処理の継続的な実施により劣化することがある。このような場合に、本実施形態に係る表面状態検査方法によりインプリントモールド50の表面状態(離型層52の離型性能)を確認することで、高精度なインプリント処理を継続的に実施することが可能となる。
In particular, when the imprint process using the
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to the following Example at all.
〔実施例1〕
[成膜時間と密着力との相関関係]
<密着層の形成>
シリコンウェハ(直径150mm)の一表面にシランカップリング剤(KBM−5103(3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン),信越化学工業社製)を気相成膜法により成膜して密着層を形成した。成膜時間(蒸着時間)は5分間とした(試料1)。
成膜時間(蒸着時間)を表1に示すように変更した以外は、試料1と同様にしてシリコンウェハの一表面に密着層を形成した(試料2〜5)。
[Example 1]
[Correlation between deposition time and adhesion]
<Formation of adhesion layer>
A silane coupling agent (KBM-5103 (3-acryloxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)) is formed on one surface of a silicon wafer (
Except for changing the film formation time (evaporation time) as shown in Table 1, an adhesion layer was formed on one surface of the silicon wafer in the same manner as Sample 1 (
<密着力の測定>
「Measurement of Adhesive Force Between Mold and Photocurable Resin In Imprint Technology ; Jpn. Appl. Phys. Vol.41(2002) pp.4194-4197」に記載されている方法と同様にして、試料1〜5のシリコンウェハの密着層の密着力(N)を測定した。すなわち、試料1〜5のシリコンウェハのそれぞれを2枚ずつ用意し、密着層を対向させるようにし、それらの間に光硬化性樹脂を介在させた。そして、当該光硬化性樹脂を硬化させた後、一方のシリコンウェハを光硬化性樹脂から剥離し、剥離時の最大荷重(N)を測定して、それを各試料(試料1〜5)の密着力(N)とした。
<Measurement of adhesion>
Silicon wafers of samples 1 to 5 in the same manner as described in "Measurement of Adhesive Force Between Mold and Photocurable Resin In Imprint Technology; Jpn. Appl. Phys. Vol. 41 (2002) pp. 4194-4197" The adhesion strength (N) of the adhesion layer was measured. That is, two silicon wafers of Samples 1 to 5 were prepared, the adhesion layers were opposed to each other, and a photocurable resin was interposed between them. And after hardening the said photocurable resin, one silicon wafer is peeled from photocurable resin, the maximum load (N) at the time of peeling is measured, and it is each sample (samples 1-5). It was set as the adhesive force (N).
〔荷重最大値と密着力との相関関係〕
<荷重最大値の測定>
測定子としてガラス球(φ1mm)を先端に有するプローブを準備し、エリオニクス社製の表面力測定装置(ESF−5000)を用いて、本実施形態に係る表面状態検査方法により、試料1〜5のシリコンウェハの密着層とガラス球とを離間させる間に上記プローブにかかる荷重の変化を測定し、当該荷重の変化から荷重最大値(μN)を測定した。成膜時間(min)と密着力(N)との関係、及び荷重最大値(μN)と密着力(N)との関係を図5のグラフに示す。
[Correlation between maximum load and adhesion]
<Measurement of maximum load value>
A probe having a glass sphere (φ1 mm) at the tip is prepared as a measuring element, and the surface force measuring device (ESF-5000) manufactured by Elionix Co. A change in load applied to the probe was measured while the adhesion layer of the silicon wafer and the glass sphere were separated from each other, and a maximum load value (μN) was measured from the change in the load. The relationship between the film formation time (min) and the adhesion force (N) and the relationship between the maximum load value (μN) and the adhesion force (N) are shown in the graph of FIG.
図5(A)及び(B)に示すグラフから明らかなように、密着層の成膜時間と荷重最大値との間には、所定の相関関係があることが確認された。一般に、パターン欠陥を生じさせることなく高精度のインプリント処理を行うためには、密着層の密着力が75N以上であることが必要となる。そのため、本実施形態に係る表面状態検査方法により測定される荷重最大値を指標とし、当該荷重最大値が160μN以下となる被転写基板をインプリント処理に用いることで、高精度なインプリント処理が可能であると評価することができる。また、当該荷重最大値を指標とした処理条件(成膜時間)で被転写基板上に密着層を形成することで、高精度のインプリント処理が可能な被転写基板を作製することができると評価することができる。 As is clear from the graphs shown in FIGS. 5A and 5B, it was confirmed that there is a predetermined correlation between the adhesion layer deposition time and the maximum load value. Generally, in order to perform a highly accurate imprint process without causing pattern defects, the adhesion of the adhesion layer needs to be 75 N or more. Therefore, using the maximum load value measured by the surface condition inspection method according to the present embodiment as an index, and using the substrate to be transferred having the maximum load value of 160 μN or less for imprint processing, high-precision imprint processing can be performed. It can be evaluated that it is possible. In addition, by forming an adhesion layer on the transfer substrate under the processing conditions (film formation time) using the maximum load value as an index, a transfer substrate capable of high-precision imprint processing can be manufactured. Can be evaluated.
また、図5(B)に示すグラフにおいて、試料5の荷重最大値が、試料1〜4の荷重最大値に比して大幅に増大している。この試料5の密着層の表面構造(化学構造)を、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて密着層の表面粗さを測定することにより評価した。密着層の表面の表面粗さが小さい場合には、密着層が単分子層として形成されていると評価することができ、当該表面粗さが大きい場合には、密着層を構成するシランカップリング剤の反応が促進され、網目構造や背気相構造等の高次構造として密着層が形成されていると評価することができる。上記測定の結果、試料5の密着層は、試料1〜4の密着層と比較して表面粗さが大きく、当該密着層の表面に高さ5nm以上の凸部の存在が確認できた。高さ5nm以上の凸部は、転写欠陥の原因となり得るものである。すなわち、試料5においては、網目構造や積層構造等の高次構造として密着層が形成されていると評価することができる。このことから、本実施形態に係る表面状態検査方法により求めた荷重最大値を指標として、密着層等の薄膜の化学構造(単分子層構造、積層構造、網目構造等)を評価可能であることが明らかとなった。 Further, in the graph shown in FIG. 5B, the maximum load value of the sample 5 is significantly increased as compared with the maximum load value of the samples 1 to 4. The surface structure (chemical structure) of the adhesion layer of Sample 5 was evaluated by measuring the surface roughness of the adhesion layer using an atomic force microscope (AFM). When the surface roughness of the surface of the adhesion layer is small, it can be evaluated that the adhesion layer is formed as a monomolecular layer. When the surface roughness is large, the silane coupling constituting the adhesion layer It can be evaluated that the reaction of the agent is promoted, and the adhesion layer is formed as a higher order structure such as a network structure or a back gas phase structure. As a result of the measurement, the adhesion layer of Sample 5 had a larger surface roughness than the adhesion layers of Samples 1 to 4, and the presence of convex portions having a height of 5 nm or more was confirmed on the surface of the adhesion layer. Projections having a height of 5 nm or more can cause transfer defects. That is, in Sample 5, it can be evaluated that the adhesion layer is formed as a higher order structure such as a network structure or a laminated structure. From this, it is possible to evaluate the chemical structure (monomolecular layer structure, laminated structure, network structure, etc.) of a thin film such as an adhesion layer using the maximum load value obtained by the surface condition inspection method according to this embodiment as an index. Became clear.
本発明は、半導体デバイスの製造過程において半導体基板等に微細凹凸パターンを形成するためのナノインプリント工程にて用いられるインプリントモールドやシリコンウェハ等の表面状態を検査し、評価する方法等として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a method for inspecting and evaluating the surface state of an imprint mold or a silicon wafer used in a nanoimprint process for forming a fine uneven pattern on a semiconductor substrate or the like in a semiconductor device manufacturing process. .
1…被検査物
1A…表面
2…測定子
2A…曲面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (8)
曲面を有する測定子を準備し、前記測定子の前記曲面を前記被検査物の表面に接触させる工程と、
前記被検査物の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査物の表面から離間させる工程と
を有し、
前記被検査物が、一の面と当該一の面に対向する他の面とを有する基材の前記一の面側及び前記他の面側のいずれか一方に微細凹凸パターンが設けられてなるインプリントモールドであって、
前記被検査物の表面が、前記微細凹凸パターンが設けられている面に形成されている離型層の表面であり、
前記測定子の前記曲面を前記離型層の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求め、前記離型層の離型性能と前記荷重の最大値との相関関係に基づいて、前記表面状態として前記離型層の離型性能を評価することを特徴とする表面状態検査方法。 A method for inspecting the surface state of an object to be inspected,
Preparing a probe having a curved surface, and contacting the curved surface of the probe with the surface of the object to be inspected;
Separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the inspection object from the surface of the inspection object,
The inspected object is provided with a fine concavo-convex pattern on one of the one surface side and the other surface side of a base material having one surface and another surface facing the one surface. An imprint mold,
The surface of the object to be inspected is the surface of the release layer formed on the surface on which the fine concavo-convex pattern is provided;
The change of the load applied to the measuring element from the time when the curved surface of the measuring element is brought into contact with the surface of the release layer to the time when the measuring element is separated is obtained to obtain the maximum value of the load, and the release layer is separated. A surface condition inspection method , wherein the mold release performance of the mold release layer is evaluated as the surface condition based on a correlation between mold performance and the maximum value of the load .
曲面を有する測定子を準備し、前記測定子の前記曲面を前記被検査物の表面に接触させる工程と、
前記被検査物の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査物の表面から離間させる工程と
を有し、
前記被検査物が、インプリントモールドを用いたインプリント処理にて用いられる、一の面と当該一の面に対向する他の面とを有する被転写基板であって、
前記被検査物の表面が、前記被転写基板の前記一の面及び前記他の面のいずれか一方に形成されている密着層の表面であり、
前記測定子の前記曲面を前記密着層の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求め、前記インプリント処理に用いられるインプリント樹脂に対する前記密着層の密着力と前記荷重の最大値とに基づいて、前記表面状態として前記密着層の密着力を評価することを特徴とする表面状態検査方法。 A method for inspecting the surface state of an object to be inspected,
Preparing a probe having a curved surface, and contacting the curved surface of the probe with the surface of the object to be inspected;
Separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the inspection object from the surface of the inspection object;
Have
The inspection object is a substrate to be transferred having one surface and another surface opposite to the one surface, which is used in an imprint process using an imprint mold,
The surface of the object to be inspected is a surface of an adhesion layer formed on one of the one surface and the other surface of the substrate to be transferred;
The change of the load applied to the measuring element from the time when the curved surface of the measuring element is brought into contact with the surface of the adhesion layer to the time when the measuring element is separated is obtained to obtain the maximum value of the load, and used for the imprint process. based on the adhesion of the adhesive layer to the imprinting resin and the maximum value of the load, the front surface state inspecting how to and evaluating the adhesion of the adhesive layer as the surface state.
曲面を有する測定子を準備し、前記測定子の前記曲面を前記被検査物の表面に接触させる工程と、
前記被検査物の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査物の表面から離間させる工程と
を有し、
前記被検査物が、一の面と当該一の面に対向する他の面とを有し、前記一の面及び前記他の面の何れか一方に金属層が形成されている透明基板であり、
前記測定子の前記曲面を前記金属層の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求め、前記金属層の表面の組成と前記荷重の最大値との相関関係に基づいて、前記表面状態として前記金属層の表面の組成を評価することを特徴とする表面状態検査方法。 A method for inspecting the surface state of an object to be inspected,
Preparing a probe having a curved surface, and contacting the curved surface of the probe with the surface of the object to be inspected;
Separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the inspection object from the surface of the inspection object;
Have
The inspection object is a transparent substrate having one surface and another surface opposite to the one surface, and a metal layer is formed on one of the one surface and the other surface. ,
Measure the change of the load applied to the measuring element from the time when the curved surface of the measuring element is brought into contact with the surface of the metal layer until it is separated, and obtain the maximum value of the load, and the composition of the surface of the metal layer and on the basis of the correlation between the maximum value of the load, the front surface state inspecting how to and evaluating the composition of the surface of the metal layer as the surface state.
前記インプリントモールドを構成する材料と実質的同一材料の試料片に前記離型層と同一材料の被検査膜を形成する工程と、
曲面を有する測定子を準備し、前記試料片に形成した前記被検査膜の表面に前記測定子の前記曲面を接触させる工程と、
前記被検査膜の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査膜表面から離間させる工程と、
前記測定子の前記曲面を前記被検査膜の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求める工程と、
前記荷重の最大値と前記被検査膜の成膜条件との相関関係を求める工程と、
前記相関関係に基づいて前記離型層の成膜条件を決定する工程と、
前記離型層の成膜条件に基づいて、少なくとも前記微細凹凸パターン上に離型層を形成する工程と
を有することを特徴とするインプリントモールドの製造方法。 A method for producing an imprint mold having a fine concavo-convex pattern and a release layer formed on at least the fine concavo-convex pattern,
Forming an inspected film of the same material as the release layer on a sample piece of substantially the same material as the material constituting the imprint mold;
Preparing a probe having a curved surface, and contacting the curved surface of the probe with the surface of the film to be inspected formed on the sample piece;
Separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the film to be inspected from the surface of the film to be inspected;
Measuring a change in load applied to the measuring element between the time when the curved surface of the measuring element is brought into contact with the surface of the film to be inspected and the distance from the surface to obtain a maximum value of the load;
Obtaining a correlation between the maximum value of the load and the film forming conditions of the film to be inspected;
Determining film forming conditions for the release layer based on the correlation;
And a step of forming a release layer on at least the fine concavo-convex pattern based on the film forming conditions of the release layer.
前記インプリントモールドと実質的同一材料の基材上に前記離型層と同一材料の被検査膜を、前記インプリントモールドにおける前記離型層の成膜条件と同一の成膜条件で形成してなる試験片を準備する工程と、
曲面を有する測定子を準備し、前記試験片の前記被検査膜に前記測定子の前記曲面を接触させる工程と、
前記被検査膜の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査膜の表面から離間させる工程と、
前記測定子の前記曲面を前記被検査膜の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求める工程と、
前記荷重の最大値を指標として前記インプリントモールドの前記離型層の離型性能を評価する工程と
を有し、
前記インプリントモールドの前記離型層の離型性能が所定の基準を満たす場合に、当該インプリントモールドを用いて前記被転写基板上のインプリント樹脂に前記微細凹凸パターンを接触させて、前記被転写基板上に前記微細凹凸パターンを転写することを特徴とするインプリント方法。 Using the imprint mold having a fine concavo-convex pattern and at least a release layer formed on the fine concavo-convex pattern, the imprint resin on the substrate to be transferred is brought into contact with the fine concavo-convex pattern, and the transferred object An imprint method for transferring the fine uneven pattern on a substrate,
A film to be inspected having the same material as the release layer is formed on a base material having substantially the same material as the imprint mold under the same film formation conditions as the film formation conditions of the release layer in the imprint mold. Preparing a test piece comprising:
Preparing a probe having a curved surface, and contacting the curved surface of the probe with the film to be inspected of the test piece;
Separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the film to be inspected from the surface of the film to be inspected;
Measuring a change in load applied to the measuring element between the time when the curved surface of the measuring element is brought into contact with the surface of the film to be inspected and the distance from the surface to obtain a maximum value of the load;
A step of evaluating the release performance of the release layer of the imprint mold using the maximum value of the load as an index,
When the release performance of the release layer of the imprint mold meets a predetermined standard, the imprint mold is used to bring the fine concavo-convex pattern into contact with the imprint resin on the transfer substrate. An imprint method comprising transferring the fine concavo-convex pattern onto a transfer substrate.
前記被転写基板と実質的同一材料の基材上に前記密着層と同一材料の被検査膜を、前記被転写基板における前記密着層の成膜条件と同一の成膜条件で形成してなる試験片を準備する工程と、
曲面を有する測定子を準備し、前記被転写基板の前記被検査膜に前記測定子の前記曲面を接触させる工程と、
前記被検査膜の表面に接触する前記曲面を有する前記測定子を当該被検査膜表面から離間させる工程と、
前記測定子の前記曲面を前記被検査膜の表面に接触させてから離間させるまでの間の前記測定子にかかる荷重の変化を測定して当該荷重の最大値を求める工程と、
前記荷重の最大値を指標として前記被転写基板の前記密着層の密着力を評価する工程と
を有し、
前記被転写基板の前記密着層の密着力が所定の基準を満たす場合に、当該被転写基板上のインプリント樹脂に前記インプリントモールドの前記微細凹凸パターンを接触させて、前記被転写基板上に前記微細凹凸パターンを転写することを特徴とするインプリント方法。 An imprint method using an imprint mold having a fine concavo-convex pattern, bringing the fine concavo-convex pattern into contact with an imprint resin on a transfer substrate having an adhesion layer, and transferring the fine concavo-convex pattern onto the transfer substrate. There,
A test in which a film to be inspected having the same material as that of the adhesion layer is formed on a base material having substantially the same material as the substrate to be transferred under the same film formation conditions as those for the adhesion layer in the substrate to be transferred. Preparing a piece;
Preparing a probe having a curved surface, bringing the curved surface of the probe into contact with the film to be inspected of the substrate to be transferred; and
Separating the measuring element having the curved surface in contact with the surface of the film to be inspected from the surface of the film to be inspected;
Measuring a change in load applied to the measuring element between the time when the curved surface of the measuring element is brought into contact with the surface of the film to be inspected and the distance from the surface to obtain a maximum value of the load;
A step of evaluating the adhesion force of the adhesion layer of the substrate to be transferred using the maximum value of the load as an index,
When the adhesion of the adhesion layer of the substrate to be transferred satisfies a predetermined standard, the fine uneven pattern of the imprint mold is brought into contact with the imprint resin on the substrate to be transferred to the substrate to be transferred. An imprint method comprising transferring the fine concavo-convex pattern.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014041317A JP6323071B2 (en) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Surface condition inspection method, imprint mold manufacturing method, and imprint method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014041317A JP6323071B2 (en) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Surface condition inspection method, imprint mold manufacturing method, and imprint method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015166704A JP2015166704A (en) | 2015-09-24 |
| JP6323071B2 true JP6323071B2 (en) | 2018-05-16 |
Family
ID=54257645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014041317A Active JP6323071B2 (en) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | Surface condition inspection method, imprint mold manufacturing method, and imprint method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6323071B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023157024A (en) * | 2020-09-14 | 2023-10-26 | 日産化学株式会社 | Primer layer forming composition for imprinting |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003166928A (en) * | 2001-12-03 | 2003-06-13 | Seiko Instruments Inc | Scanning probe microscope |
| US8323920B2 (en) * | 2006-06-26 | 2012-12-04 | The Regents Of The University Of California | Method and system for measuring single cell mechanics using a modified scanning probe microscope |
| JP5176821B2 (en) * | 2008-09-25 | 2013-04-03 | 大日本印刷株式会社 | Pattern adhesion evaluation method |
| JP5316132B2 (en) * | 2009-03-18 | 2013-10-16 | 大日本印刷株式会社 | Nanoimprint mold |
| JP2011119447A (en) * | 2009-12-03 | 2011-06-16 | Dainippon Printing Co Ltd | Method for measuring release force of transfer material for nano imprint |
| US20130126472A1 (en) * | 2010-06-11 | 2013-05-23 | Hoya Corporation | Substrate with adhesion promoting layer, method for producing mold, and method for producing master mold |
-
2014
- 2014-03-04 JP JP2014041317A patent/JP6323071B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015166704A (en) | 2015-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Verschuuren et al. | Large area nanoimprint by substrate conformal imprint lithography (SCIL) | |
| JP5876059B2 (en) | Method for fabricating highly ordered nanopillars or nanohole structures on large areas | |
| JP5831012B2 (en) | Alignment mark for imprint, template provided with the mark, and manufacturing method thereof | |
| Kim et al. | Tribology issues in nanoimprint lithography | |
| CN108073036B (en) | Template replication | |
| Haslinger et al. | Development of a soft UV-NIL step&repeat and lift-off process chain for high speed metal nanomesh fabrication | |
| WO2004063815A2 (en) | Method and system for fabricating nanoscale patterns in light curable compositions using an electric field | |
| KR20090103200A (en) | Method of removing particles on photomask | |
| JP6323071B2 (en) | Surface condition inspection method, imprint mold manufacturing method, and imprint method | |
| JP2015082624A (en) | Method for manufacturing mold including high contrast alignment mark | |
| US7976748B2 (en) | Nano-molding process | |
| JP5732724B2 (en) | Nanoimprint method | |
| KR20080073824A (en) | Blank Stamps and Stamps for Nano Imprint Lithography | |
| JP6554778B2 (en) | Imprint mold substrate and imprint mold manufacturing method | |
| JP2016021468A (en) | Manufacturing method of imprint mold | |
| Jo et al. | Tip‐based Lithography with a Sacrificial Layer | |
| JP6375718B2 (en) | Imprint mold substrate, imprint mold, production method thereof, and evaluation method of imprint mold substrate | |
| JP5315973B2 (en) | A mold release agent application state inspection method and pattern formation method for a nanoimprint mold. | |
| JP6308281B2 (en) | Template manufacturing method | |
| Kim et al. | Fabrication of low-cost submicron patterned polymeric replica mold with high elastic modulus over a large area | |
| KR20190133369A (en) | Lithography Method Using Scanning Probe Microscope | |
| JP5211505B2 (en) | Imprint mold, imprint mold manufacturing method, and optical imprint method | |
| Zhu et al. | Non-fully gold nanohole array fabricated by nanoimprint lithography | |
| JP2016028442A (en) | template | |
| JP2021135370A (en) | Mask blank, production method for mold mask blank, and production method of imprint mold |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170124 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170719 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170822 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171019 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180313 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180326 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6323071 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |